全球最大靜音科考船“東方紅3”號今日交付

　　科技日報記者 陳瑜

　　5月30日，“東方紅3”號交付。

　　“‘東方紅3’號是世界上獲得挪威船級社水下輻射噪聲最高等級——‘靜音科考’級認證證書、排水量最大的海洋綜合科考船。”“東方紅3”號總設(shè)計師、中國船舶工業(yè)集團有限公司第七〇八所研究員吳剛告訴記者，該船多項指標國際領(lǐng)先，特別是低噪音控制指標達全球最高級別，“當船行駛時，水下20米以外的魚群都感覺不到。”

　　螺螄殼里做道場

　　總體專業(yè)是整個設(shè)計環(huán)節(jié)的起始點和抓總者，工作貫穿整個設(shè)計始終。總體專業(yè)主任設(shè)計師曲寧寧被吳剛形容為總設(shè)計師的左膀右臂。

　　曲寧寧說，作為一種高技術(shù)船舶，科考船的設(shè)計和建造難度較大，設(shè)計建造周期通常在4到6年，有的甚至達到了10年，是常規(guī)商船的好幾倍。原因是，與常規(guī)船相比，科考船的方案論證、界面協(xié)調(diào)、設(shè)備定制設(shè)計、布置優(yōu)化調(diào)整的工作量要多很多。

　　科考船總布置設(shè)計首先要解決“兼顧”問題：在滿足法規(guī)要求的前提下，兼顧船舶系統(tǒng)與科考系統(tǒng)，實現(xiàn)科考功能的最大化。

　　在設(shè)計師看來，“兼顧”也是最難的。在主尺度和線型基本確定后，加上總體設(shè)計必須確保的作業(yè)視線、采樣潔凈度、振動噪聲、電磁兼容等，各個系統(tǒng)的特殊要求，總布置屬于“螺螄殼里做道場”，必須將船上每個邊邊角角都充分利用。

　　“本船的總布置討論前前后后進行了幾十次，僅會議紀要就有幾十頁，厚厚一本，經(jīng)過項目組努力，最終使本船的實驗室面積和工作甲板的利用率均達到了同型船中的最高。”吳剛說，“東方紅3”船具備了盡可能多的可擴展功能，5000多噸的排水量可完成7000噸科考船的任務(wù)。

　　多項技術(shù)領(lǐng)先行業(yè)

　　科考船的排水量較小，一般只有幾千噸，空船重量的調(diào)整空間較小，因此對每一項設(shè)備的重量控制指標要求都很嚴。

　　船舶下水時，通過傾斜試驗，可以確定船舶最終的空船重量重心。這也是設(shè)計師最緊張的時刻：空船重量如果估算過輕，會影響科考負載指標、船舶科考功能，此外需額外消耗更多壓載水進行調(diào)整，這并不經(jīng)濟。

　　“東方紅3”號正式傾斜試驗完成后，空船實測重量比初始預(yù)估減輕了0.6%，重心高度略有下降，縱向位置向更有利配載的尾部略有移動，非常好的實現(xiàn)了科考船的浮態(tài)控制難題。

　　“這也說明項目團隊已較好掌握了科考船又一項關(guān)鍵技術(shù)——‘空船重量重心控制技術(shù)’。”吳剛告訴記者，其中的秘訣，既因為對整船做好了全局性規(guī)劃，還因為對空船重量重心統(tǒng)計做到了前所未有的詳細。“以前一般船型將全船系統(tǒng)和設(shè)備分成三四百項，對小項則做合并處理，對‘東方紅3’號的統(tǒng)計則分成了800多項，最輕的設(shè)備只有幾十公斤，最關(guān)鍵的是設(shè)計單位和建造船廠建立了統(tǒng)一動態(tài)的重量重心控制流程和體制。”

　　在概念設(shè)計階段，船東中國海洋大學(xué)花了近一年半的時間，在考察了多艘國際先進科考船后，參照各船指標，希望能夠建造一艘“能夠保持長時間的行業(yè)領(lǐng)先地位”的船舶，并結(jié)合自身需求，提出了個性化的需求。

　　科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，船上普通電源所產(chǎn)生的電磁干擾，會影響精密實驗儀器的工作。電磁兼容是“東方紅3”號的一個創(chuàng)舉。它在國內(nèi)甚至全球首次提出科考船上“潔凈電磁環(huán)境”概念。設(shè)計團隊聯(lián)手上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院的專家從基礎(chǔ)突破，不僅滿足了用戶要求，還梳理出相應(yīng)的規(guī)范和標準。

　　為實現(xiàn)“東方紅3”號世界一流的目標，設(shè)計團隊還調(diào)動起了全球研發(fā)資源：新船史無前例地安裝了五臺萬米級科考絞車，為此美國廠家專門改進了產(chǎn)品設(shè)計；為使船載實驗室達到目前科考船實驗室潔凈度最高要求，空調(diào)系統(tǒng)供應(yīng)商也一改常規(guī)，采用了全新設(shè)計…

　　青年骨干快速成長

　　41歲的吳剛慶幸自己生活在一個科考船發(fā)展的好時候。年輕的他有著多艘科考船的設(shè)計經(jīng)驗，參與或主持了“海洋六號”、“科學(xué)”號、“向陽紅01”和“向陽紅03”“中山大學(xué)”號、“雪龍2”號等多型國內(nèi)重要先進科考船的研發(fā)設(shè)計。

　　上世紀70年代，在“走向三大洋”號召指引下，我國興建了一批科考船，最典型的是誕生了“遠望”系列和“向陽紅”系列科考船。這些科考船多由擁有科考船設(shè)計優(yōu)良傳統(tǒng)的七〇八所領(lǐng)銜設(shè)計。但從上世紀80年代以后的近30年里，除了從國外買進改造的“雪龍”號，我國只新造了“東方紅2”號等少數(shù)幾艘船。

　　任務(wù)量長期不足，這也造成了人才斷層。不足35歲，這是“東方紅2”號設(shè)計團隊的平均年齡。

　　成長很快的湯清之，是被破格提拔獨立承擔舾裝和科考專業(yè)的主任設(shè)計師。

　　一個星期加班120小時，被吳剛笑言沒時間談戀愛的結(jié)構(gòu)主任設(shè)計師王偉飛是團隊里與其他部門溝通界面最多的人。接手項目時，王偉飛還不到30歲，這也是他第一次擔綱如此重要型號科考船項目的結(jié)構(gòu)主任設(shè)計師。

　　空船重量重心控制技術(shù)就是由曲寧寧和王偉飛春節(jié)期間加班主導(dǎo)完成的。僅此一項設(shè)計，就為用戶增加了約200噸的載重空間。

　　經(jīng)歷“東方紅3”號項目歷練，年輕的設(shè)計團隊得到了很好的鍛煉，各專業(yè)都涌現(xiàn)出了不少青年骨干。

　　“七〇八所的設(shè)計團隊很年輕，但設(shè)計師非常敬業(yè)、業(yè)務(wù)能力也很強，工作一絲不茍。”說這話的是中國海洋大學(xué)“東方紅3”船建設(shè)工程部項目總指揮趙軍和技術(shù)總監(jiān)于勝。

　　2004年，張炳炎院士在有生之年感慨，現(xiàn)在趕上了科考船發(fā)展的好時候，恨不得多活幾十年。

　　時隔15年，師承張炳炎的吳剛覺得可以告慰恩師的是，這個年輕團隊已經(jīng)成長起來了。“團隊成員不怕困難、勇于擔當，我想這就是‘遠望精神’的傳承和發(fā)揚吧。”